淺談低碳電網(wǎng)的技術(shù)途徑分析與展望

王洋 宋煥如

摘 要：近些年來，我國的能源日漸稀少，環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，在這樣的情況下，如何減少電網(wǎng)對能源的消耗，降低電網(wǎng)對環(huán)境的污染程度已經(jīng)成為當(dāng)前人們關(guān)注的焦點(diǎn)。為了滿足當(dāng)前社會對電網(wǎng)的需求，低碳電網(wǎng)的應(yīng)用越來越廣泛，文章對低碳電網(wǎng)的基本概念以及潛力進(jìn)行了深入地分析，并提出了實(shí)現(xiàn)低碳的途徑，闡述了低碳電網(wǎng)的發(fā)展前景，以供參考。

關(guān)鍵詞：低碳電力技術(shù)；低碳電網(wǎng)；技術(shù)途徑；技術(shù)成熟度

引言

電網(wǎng)所消耗的能源是非常多的，并且還會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，鑒于當(dāng)前全球氣候變暖問題越來越嚴(yán)重，各國提出了低碳電網(wǎng)的理念，并在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中采用了低碳運(yùn)行方式。由于低碳電網(wǎng)的應(yīng)用還不夠成熟，所以我國對低碳電網(wǎng)的潛力進(jìn)行了深入地挖掘，并引進(jìn)了先進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了低碳電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 低碳電網(wǎng)的基本概念

所謂的低碳電網(wǎng)，就是指可以在提高輸送電能的同時，節(jié)約能源，降低碳排放量。想要實(shí)現(xiàn)低碳電網(wǎng)，不僅需要先進(jìn)的技術(shù)，更需要完善的管理制度和運(yùn)行制度，與此同時，各部門還應(yīng)該協(xié)同合作，共同為實(shí)現(xiàn)低碳電網(wǎng)目標(biāo)而努力。低碳電網(wǎng)的有效運(yùn)行，不僅可以減少能源使用，還可以降低碳排放對環(huán)境的污染程度，在實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)節(jié)能減排最大化的同時，促進(jìn)電源側(cè)和用電側(cè)的低碳化發(fā)展，進(jìn)而推動電力行業(yè)更好地構(gòu)建低碳平臺，加快其發(fā)展速度[1]。

2 電網(wǎng)環(huán)節(jié)的低碳潛力

2.1 低輸電損耗

電力的輸送，是離不開電網(wǎng)的，可以這樣說，電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)電力輸送的前提，電網(wǎng)在輸送電能的過程中，不可避免的會產(chǎn)生損耗，想要實(shí)現(xiàn)低碳電網(wǎng)，在電網(wǎng)環(huán)節(jié)要做到低輸電損耗。電網(wǎng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的損耗，雖然并不會產(chǎn)生碳排放，但其損耗中的化石燃料，會使電力能源基地產(chǎn)生的碳排放增加。當(dāng)前我國的供電損耗率已經(jīng)接近7%，整體的損失電量有290.9TWh，這些損耗使碳排放數(shù)量有了大幅度的提高[2]。因此，想要實(shí)現(xiàn)低碳電網(wǎng)，可以從降低輸電損耗方面入手，深度挖掘此方面的潛力，對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及其運(yùn)行方式進(jìn)行有效的調(diào)整，與此同時，引進(jìn)先進(jìn)的輸電技術(shù)，加強(qiáng)各方面的管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減少電網(wǎng)使用能源數(shù)量，降低其碳排放對環(huán)境污染程度的目標(biāo)。

2.2 發(fā)電側(cè)和負(fù)荷側(cè)的低碳潛力

電網(wǎng)輸送電力，與發(fā)電側(cè)和負(fù)荷側(cè)密不可分。想要實(shí)現(xiàn)低碳電網(wǎng)，應(yīng)該加強(qiáng)對發(fā)電側(cè)以及負(fù)荷側(cè)的重視程度，深入地挖掘其潛力，進(jìn)而推動低碳電網(wǎng)的發(fā)展。發(fā)揮低電側(cè)和負(fù)荷側(cè)的低碳潛力，可以從以下幾個方面入手：第一，在電網(wǎng)環(huán)節(jié)，可以通過合理的建設(shè)網(wǎng)架，提高電網(wǎng)儲存電能量來增強(qiáng)電網(wǎng)對可再生能源的接納能力，進(jìn)而促使發(fā)電側(cè)可再生能源更好地使用，實(shí)現(xiàn)使用低碳電源的目標(biāo)[3]；在發(fā)電環(huán)節(jié)采用低碳調(diào)度技術(shù)，降低煤的消耗數(shù)量，減少碳排放；第三，加強(qiáng)對電價機(jī)制等需求側(cè)的管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對負(fù)荷曲線進(jìn)行調(diào)整的目標(biāo)，有效的降低電網(wǎng)損耗程度以及煤碳資源的消耗。

2.3 在電網(wǎng)環(huán)節(jié)減少資源使用量，實(shí)現(xiàn)直接減排目標(biāo)

電網(wǎng)的正常運(yùn)行，需要大量的六氟化磷（SF6），SF6可以提高溫室效應(yīng)程度，因此，減少SF6的使用量可以為電網(wǎng)帶來直接的低碳效益。在電網(wǎng)運(yùn)行中，還需要使用一些設(shè)備，這些設(shè)備在生產(chǎn)、運(yùn)行等過程中都會排放對環(huán)境有污染的氣體，因此，想要實(shí)現(xiàn)低碳電網(wǎng)，就應(yīng)該提高對電網(wǎng)環(huán)節(jié)的重視程度，針對此環(huán)節(jié)構(gòu)建有效的管理機(jī)制，并選擇碳排放較少的設(shè)備，對電網(wǎng)的線路進(jìn)行科學(xué)合理的布置，進(jìn)而提高其輸電能力，有效的減少電網(wǎng)環(huán)節(jié)的資源使用量，控制碳排放數(shù)量，充分地發(fā)揮電網(wǎng)環(huán)節(jié)中存在的潛力，推動低碳電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。

3 分析電網(wǎng)環(huán)節(jié)的低碳途徑

3.1 對設(shè)備以及電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行低碳更新

在電網(wǎng)運(yùn)行中，設(shè)備的使用是必不可少的，因此，想要實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)環(huán)節(jié)的低碳發(fā)展，可以從電網(wǎng)設(shè)備以及電網(wǎng)技術(shù)的更新入手。所謂的設(shè)備更新，就是指淘汰一些陳舊的、碳排放量比較高的設(shè)備，使用一些碳排放較低，并且其材料屬于節(jié)能型范疇的設(shè)備，進(jìn)而在電網(wǎng)環(huán)節(jié)減少資源的使用量，降低能源損耗，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)環(huán)節(jié)的低碳發(fā)展目標(biāo)。電網(wǎng)中使用的設(shè)備有很多，對其進(jìn)行更新可以采用以下幾種手段：第一，采用輕型直流輸電等較為先進(jìn)的輸配電技術(shù)；第二，對設(shè)備進(jìn)行淘汰更新，采用材料較為節(jié)能的導(dǎo)線等設(shè)備，并積極推廣節(jié)能型的變壓器等設(shè)備，進(jìn)而提高電網(wǎng)儲存電能的能力[4]。

3.2 對電網(wǎng)低碳運(yùn)行進(jìn)行控制

在電網(wǎng)運(yùn)行中，想要實(shí)現(xiàn)低碳電網(wǎng)，就應(yīng)該加強(qiáng)對其運(yùn)行進(jìn)行控制，對電網(wǎng)低碳運(yùn)行進(jìn)行控制，可以有效的減少其能源消耗，并降低碳排放量。對電網(wǎng)低碳運(yùn)行進(jìn)行控制，可以從以下幾個方面入手：第一，對低碳運(yùn)行進(jìn)行合理的調(diào)度。在調(diào)度過程中，應(yīng)該考慮到二氧化碳的排放量以及電能的生產(chǎn)，采取有效的措施，實(shí)現(xiàn)兩者的平衡，做好兩者的銜接；第二，提高電網(wǎng)對可再生能源的接納能力等。

3.3 面向低碳的電網(wǎng)規(guī)劃

電網(wǎng)的建設(shè)周期比較長，并且涉及范圍比較廣泛，需要耗費(fèi)大量的資金。因此，想要做到電網(wǎng)的低碳化發(fā)展，就應(yīng)該做好低碳電網(wǎng)的規(guī)劃工作。在對電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃的過程中，應(yīng)該對可再生能源的發(fā)展進(jìn)行考慮，將如何提高電網(wǎng)的可再生能源接納能力劃分到規(guī)劃范疇中，與此同時，還應(yīng)該將低碳指標(biāo)融入到規(guī)劃工作中，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行電網(wǎng)低碳規(guī)劃，才能做到合理的規(guī)劃其結(jié)構(gòu)，推動低碳電網(wǎng)的發(fā)展[5]。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應(yīng)將減少能源的損耗以及降低碳排放作為設(shè)計目標(biāo)，只有做好低碳電網(wǎng)的規(guī)劃，才能推動低碳電網(wǎng)的發(fā)展。

3.4 構(gòu)建完善的電力低碳機(jī)制

在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，想要實(shí)現(xiàn)低碳電網(wǎng)發(fā)展，就應(yīng)該構(gòu)建完善的電力低碳機(jī)制，在有制度可依的情況下讓電網(wǎng)正常運(yùn)行，才能實(shí)現(xiàn)其減少能源損耗，降低碳排放的目標(biāo)。完善合理的運(yùn)行機(jī)制，可以促進(jìn)電網(wǎng)的低碳化發(fā)展，與此同時，還可以使其和用電側(cè)協(xié)同合作，進(jìn)而提高用戶對電能的使用效率。

3.5 用能方式低碳化

電網(wǎng)輸送的電能，最終會輸送到用電戶家中，滿足用電戶對電能的需求，用電戶在使用電能的過程中，若是無法合理的進(jìn)行使用，將會造成電能損耗，進(jìn)而增加碳排放。因此，想要推動電網(wǎng)的低碳化發(fā)展，應(yīng)該從用能方式入手，提高用電戶的用電效率。目前對能源進(jìn)行使用的途徑有很多，其中產(chǎn)生電網(wǎng)浪費(fèi)較為嚴(yán)重的是電網(wǎng)和用戶的側(cè)聯(lián)系與電網(wǎng)和發(fā)電側(cè)的聯(lián)系相比較還不夠密切[6]。鑒于此種情況，應(yīng)該加強(qiáng)用電戶和電網(wǎng)的聯(lián)系，兩者實(shí)現(xiàn)互動，就可以促使低碳用能方式的發(fā)展。

4 結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前社會對電能的需求日益增加，這樣的情況就使得電網(wǎng)的發(fā)展越來越快，其規(guī)模越來越大，消耗的能源有所增加，對環(huán)境的污染日益嚴(yán)重，所以要求人們運(yùn)用低碳電網(wǎng)減少能源的損耗，減少電網(wǎng)的碳排放，進(jìn)而降低電網(wǎng)對環(huán)境的污染程度，在滿足當(dāng)前社會對電能需求的同時，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：王洋（1987-），男，漢族，山東省煙臺市人，本科，單位：國網(wǎng)煙臺供電公司。

宋煥如（1984-），女，漢族，山東省煙臺市人，碩士，單位：國網(wǎng)煙臺供電公司。